蒸汽泵介紹|最新資料
蒸汽泵分蒸汽往復(fù)泵和蒸汽噴射泵。
1、 蒸汽往復(fù)泵：旋渦泵（也稱(chēng)渦流泵）是一種葉片泵。旋渦泵主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。葉輪是一個(gè)圓盤(pán)，圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。泵體和葉輪間形成環(huán)形流道，吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板，由此將吸入口和排出口隔離開(kāi)。 我們將旋渦泵內(nèi)的液體分為兩部分：葉片間的液體和流道內(nèi)的液體。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，葉輪內(nèi)液體的圓周速度大于流道內(nèi)液體的圓周速度，故形成圖1所示的“環(huán)形流動(dòng)”。又由于自吸入口至排出口液體跟著葉輪前進(jìn)，這兩種運(yùn)動(dòng)的合成結(jié)果，就使液體產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相同的圖2（綠色）示的“縱向旋渦”。因而得到旋渦泵之名。需要特別指出的是，液體質(zhì)點(diǎn)在泵體流道內(nèi)的圓周速度小于葉輪的圓周速度。 在縱向旋渦過(guò)程中，液體質(zhì)點(diǎn)多次進(jìn)入葉輪葉片間（圖2），通過(guò)葉輪葉片把能量傳遞給流道內(nèi)的液體質(zhì)點(diǎn)。液體質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一次葉片，就獲得一次能量。這也是相同葉輪外徑情況下，旋渦泵比其它葉片泵揚(yáng)程高的原因。并不是所有液體質(zhì)點(diǎn)都通過(guò)葉輪,隨著流量的增加，“環(huán)形流動(dòng)”減弱。當(dāng)流量為零時(shí)，“環(huán)形流動(dòng)”最強(qiáng)，揚(yáng)程最高。 由于流道內(nèi)液體是通過(guò)液體撞擊而傳遞能量。同時(shí)也造成較大撞擊損失，因此旋渦泵的效率比較低。
2、蒸汽噴射泵：蒸氣經(jīng)節(jié)流嘴節(jié)流后,速度升高壓力降低,在噴嘴處形成低壓區(qū),產(chǎn)生吸力帶動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)。原理和一般噴砂設(shè)備的噴嘴是一樣的。水蒸汽噴射泵的工作原理與結(jié)構(gòu)
水蒸汽噴射泵是以靠從拉瓦爾噴嘴中噴出的高速水蒸汽流來(lái)攜帶氣的，故有如下特點(diǎn)：
(1)該泵無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，不受摩擦、潤(rùn)滑、振動(dòng)等條件限制，因此可制成抽氣能力很大的泵。工作可靠，使用壽命長(zhǎng)。只要泵的結(jié)構(gòu)材料選擇適當(dāng)，對(duì)于排除具有腐蝕性氣體、含有機(jī)械雜質(zhì)的氣體以及水蒸等場(chǎng)合極為有利。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，占地面積小。(3)工作蒸汽壓力為4～9×105Pa，在一般的冶金、化工、醫(yī)藥等企業(yè)中都具備這樣的水蒸汽源。
因水蒸汽噴射泵具有上述特點(diǎn)，所以廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥、石油以及食品等工業(yè)部門(mén)。
2．工作原理
噴射泵是由工作噴咀和擴(kuò)壓器及混合室相聯(lián)而組成。工作噴咀和擴(kuò)壓器這兩個(gè)部件組成了一條斷面變化的特殊氣流管道。氣流通過(guò)噴咀可將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。工作蒸汽壓強(qiáng)P0和泵的出口壓強(qiáng)P4之間的壓力差，使工作蒸汽在管道中流動(dòng)。
在這個(gè)特殊的管道中，蒸汽經(jīng)過(guò)噴咀的出口到擴(kuò)壓器入口之間的這個(gè)區(qū)域(混合室)，由于蒸汽流處于高速而出現(xiàn)一個(gè)負(fù)壓區(qū)。此處的負(fù)壓要比工作蒸汽壓強(qiáng)P0和反壓強(qiáng)P4低得多。此時(shí)，被抽氣體吸進(jìn)混合室，工作蒸汽和被抽氣體相互混合并進(jìn)行能量交換，把工作蒸汽由壓力能轉(zhuǎn)變來(lái)的動(dòng)能傳給被抽氣體，混合氣流在擴(kuò)壓器擴(kuò)張段某斷面產(chǎn)生正激波(如圖1中3'斷面)，波后的混合氣流速度降為亞音速ω'3，混合氣流的壓力升為P'3。亞音速的氣流在擴(kuò)壓器的漸擴(kuò)段流動(dòng)時(shí)是降速增壓的。混合氣流在擴(kuò)壓器出口處，壓力增至P4，速度降為ω4。故噴射泵也是一臺(tái)氣體壓縮機(jī)。
3．多級(jí)噴射泵的結(jié)構(gòu)
圖2是典型五級(jí)泵的結(jié)構(gòu)示意圖。通常單級(jí)噴射器的壓縮比不超過(guò)10，工作壓強(qiáng)不低于lOkPa。因此當(dāng)需要更低的工作壓強(qiáng)時(shí)，則由兩個(gè)或兩個(gè)以上的噴射器和冷凝器串聯(lián)組成，稱(chēng)為多級(jí)噴射泵。冷凝器的作用是將混合物中的可凝性蒸汽部分凝結(jié)排除，以減少下級(jí)噴射器的負(fù)荷。冷凝器的結(jié)構(gòu)形式有混合式、表面式及噴射式三種形式。冷凝器按其在噴射泵系統(tǒng)中的安裝位置，又分為前冷凝器、中間冷凝器和后冷凝器。
前冷凝器安裝在第一級(jí)噴射器入口前，主要為了減少第一級(jí)泵的負(fù)荷。只有當(dāng)被抽混合物中含有大量的可凝性蒸汽，并且其蒸汽分壓強(qiáng)大于冷卻水溫所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓時(shí)方可使用。中間冷凝器安裝在多級(jí)泵中間，具體位置應(yīng)視進(jìn)入冷凝器的混合物中的蒸汽分壓強(qiáng)及冷卻水溫而定，其作用是減少下級(jí)泵的負(fù)荷。后冷凝器安裝在末級(jí)噴射器之后，主要是為了消除末級(jí)噴射器的廢氣、噪聲，有時(shí)用來(lái)回收未級(jí)噴射器的余熱。
4．簡(jiǎn)易計(jì)算法
(1)噴咀喉部直徑D0的計(jì)算
(1)
式中G0——工作蒸汽耗量(kg／h)，G0=Gh/μ。Gh為被抽氣體量(kg／h)，μ為引射系數(shù)，可查表[1]得到。
P0——工作蒸汽壓力(Pa)
(2)擴(kuò)壓器喉徑D3的計(jì)算
(2)
式中GK——通過(guò)擴(kuò)壓器喉部的空氣流量(kg／h)
GZ——通過(guò)擴(kuò)壓器喉部的蒸氣流量(kg／h)
P4——擴(kuò)壓器出口壓力(Pa)
(3)冷凝器直徑D的計(jì)算
(3)
式中G∑h——進(jìn)入冷凝器的混合物流量(kg／h)
v∑h——進(jìn)入冷凝器的混合物比容(m3／kg)，可近似地用P4查得的飽和水蒸汽比容代替。
tag:蒸汽泵
|
